Python函数与变量作用域详解：从基础到ATM模拟,-优快云博客

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本文详细介绍了Python中的函数概念，包括基本语法、函数定义、参数传递、返回值、None类型、嵌套调用以及变量的作用域（局部和全局），并通过模拟ATM操作演示了如何运用这些概念。

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函数：是组织好的，可重复使用的，用来实现特定功能的代码段。

一、函数的基本语法

函数的定义

def 定义函数

def 函数名(传入参数)：
    函数体
    return 返回值

在不需要传入参数时，传入参数可以不写，但是括号不能少；没有返回值时，返回值也可以不写。

函数调用

函数调用的格式：
    函数名(传入参数)

函数参数

以下是一个实现两个数相加的程序：

def add(x, y):
    return x + y


a = int(input())
b = int(input())
ret = add(a, b)
print(ret)

在这个函数中，x、y作为传入参数，中间用逗号间隔，在调用函数时，应根据函数定义时设定的传入参数格式按顺序输入。

程序中输入的a、b为实参（实际参数），表示执行函数时真正调用的参数，而函数中的x、y为形参（形式参数），用于声明函数将要使用两个参数。

函数的返回值

函数的返回值即为：当程序调用函数时，在有需要的时候向调用它的对象返回的数据，用 return 进行返回，返回的可以是一个具体的值，也可以是一个表达式。

None类型

None 表示没有、空，即return None和不写返回值效果是一样的

由上面两图可知，None 等价于无返回值

除了这种无意义的用法外，None 还可以用于以下情况：

1、在判断语句中，None 等价于 False，即为0

2、用于标记某处需要返回值，但返回值未设定的地方

函数的嵌套调用

在一个函数内调用另一个函数

直接写函数即可

当在函数b的函数体中调用函数a，则调用函数a时，会把a执行完毕后再继续b中剩下的流程

函数说明文档

我们可以以多行注释的方式给函数添加说明文档，用于说明函数的作用

def test()
    """
    说明文档
    """
    函数体

pycahrm会自动补齐格式，悬停在调用的函数上方会显示函数说明文档

二、变量的作用域

变量的作用域指变量的作用范围，即变量在哪些地方可用。在Python中，变量分为局部变量和全局变量

局部变量

局部变量即定义在函数内部的变量，其作用域为所在函数内部。

注意，即使函数内部和函数外部有两个同名变量，但是函数内部的改变不影响外面的变量

eg：函数外部有num = 10，函数内部有num = 200，此时的200只在函数内部有效，函数外部还是10

num = 10
def test():
    num = 200
    print(num)

def print1():
    print(num)

test()
print1()

# 输出200 10

（而C语言不是这样）

#include<stdio.h>

int a = 0;
void test()
{
	a = 100;
}
int main()
{
	printf("%d\n", a);
	test();
	printf("%d", a);
}

//输出0  100

全局变量

全局变量即在函数内部、外部均生效的变量，一般定义在函数外部

global 关键字

使用 global关键字，可以在函数内部声明变量为全局变量，可用于创建全局变量或者在函数内部改变全局变量

eg：函数外部有num = 100，函数内部有num = 200，此时的200只在函数内部有效，当函数内部的num加了global后，两个num都变成200

注意：该关键字生效的前提时这个函数被调用，如果不被调用，则不生效，IDE会直接报错

num = 10
def test():
    global num
    num = 200
    # 注意这里用global修饰num和num的赋值需要分开写
    print(num)

def print1():
    print(num)

test()
print1()

# 输出200  200

案例：模拟ATM

"""
以下是一段利用自定义函数和循环简单模拟的ATM程序，要点如下：
1、设计一个开始菜单，用于显示进行各项操作的选项，供用户选择
2、利用自定义函数分别实现存款、取款、查询和退出功能
3、在完成一个操作后，回到主菜单，进行下一次操作的选择
"""
money = 50000
# 定义初始余额


def welcome():
    # 显示菜单
    print(f"please enter a number to chose what you want to do.")
    print("1.Deposit\t2.Withdraw money")
    print("3.Query\t\t0.Exit")
    # 1、存款 2、取款 3、查询 4、退出
    # 一个制表符不能对齐，可以用两个


def deposit():
    global money
    # 将局部变量转换为全局变量
    # 这里的全局变量声明要在使用这个变量之前
    print(f"Now,you have {money} dollars.")
    in1 = int(input("Enter a number:"))
    print(f"There are {money + in1} dollars in your card.")
    money += in1


def query():
    print(f"Now,you have {money} dollars.")


def withdraw_money():
    global money
    print(f"Now,you have {money} dollars.")
    out1 = int(input("Enter a number:"))
    if out1 <= money:
        # 判断余额是否充足
        print(f"You will get {out1} dollars and there are {money - out1} dollars in your card.")
        money -= out1
    else:
        print("Error")


name = input("Enter your name:")
# 输入用户姓名
print(f"Welcome {name}.")
welcome()
choose = int(input())
# 第一次选择

while choose:
    # 直接用chose作为判断依据，当chose为0时，退出循环
    if choose == 1:
        deposit()
        welcome()
        choose = int(input())
        # 在每一次操作后重新选择操作
    elif choose == 2:
        withdraw_money()
        welcome()
        choose = int(input())
    elif choose == 3:
        query()
        welcome()
        choose = int(input())
    else:
        print("Error")
        welcome()
        choose = int(input())

print("Exit")